Kovalentne veze, u kojima su dva atoma povezana zajedničkim parom elektrona, formiraju skelu koja podupire većinu organskih jedinjenja. Godine 1931, dobitnik Nobelove nagrade Linus Pauling je sugerisao da kovalentne veze napravljene od samo jednog, neuparenog elektrona mogu postojati, ali bi ove jednoelektronske veze verovatno bile mnogo slabije od standardne kovalentne veze koja uključuje par elektrona.
Od tada su primećene jednoelektronske veze, ali nikada u ugljeniku ili vodoniku – potraga za jednoelektronskim vezama koje dele atomi ugljenika omela je naučnike.
Sada je tim istraživača sa Univerziteta Hokaido izolovao jedinjenje u kome se jedan elektron deli između dva atoma ugljenika u izuzetno stabilnoj kovalentnoj vezi, poznatoj kao sigma veza. Njihovi nalazi su objavljeni u časopisu Priroda.
„Rasjašnjavanje prirode jednoelektronskih sigma-veza između dva atoma ugljenika je od suštinskog značaja za sticanje dubljeg razumevanja teorija hemijskog vezivanja i pružilo bi dalji uvid u hemijske reakcije“, objašnjava profesor Jusuke Išigaki, sa Odseka za hemiju na Univerzitetu Hokaido. , koji je koautor studije.
Jednoelektronska veza je nastala podvrgavanjem derivata heksafeniletana, koji sadrži izuzetno rastegnutu kovalentnu vezu uparenih elektrona između dva atoma ugljenika, reakciji oksidacije u prisustvu joda. Reakcija je proizvela tamnoljubičaste kristale jodne soli.
Tim je koristio analizu difrakcije rendgenskih zraka za proučavanje kristala i otkrio da su atomi ugljenika u njima izuzetno bliski jedni drugima, što ukazuje na prisustvo jednoelektronskih kovalentnih veza između atoma ugljenika. Potom su to mogli da potvrde koristeći formu hemijske analize koja se zove Ramanova spektroskopija.
„Ovi rezultati stoga predstavljaju prvi deo eksperimentalnog dokaza za jednoelektronsku kovalentnu vezu ugljenik-ugljenik, za koju se može očekivati da će utrti put daljem razvoju hemije ove jedva istražene vrste vezivanja“, rekao je Takuia Shimajiri, glavni autor rada i sada na Univerzitetu u Tokiju, kaže.
